Отопление гражданского здания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство Образования Российской Федерации

Московский Государственный Строительный Университет

Кафедра отопления и вентиляции

Курсовой проект

«Отопление гражданского здания»

Выполнил: студент ТГВ-IV-1

Проверил: к. т. н

Москва 2010

Содержание

Исходные данные

Выбор и обоснование системы отопления

3. Тепловой пункт

3.1 Тепловая потребность на отопление здания

3.2 Общий расход воды в системе отопления

3.3 Конструкция и состав теплового пункта

3.4 Расчет кожухотрубного теплообменника

3.5 Расчет мембранного расширительного бака

3.6 Расчет грязевика

3.7 Гидравлический расчет труб ИТП

3.8 Расчет циркуляционного насоса

4. Центральное отопление

4.1 Гидравлический расчет труб системы отопления

4.2 Тепловой расчет отопительных приборов

Список литературы

1. Исходные данные

Объект строительства: Столовая для санаториев и домов отдыха на 500 мест

Район строительства: г.Владивосток

Число этажей: 2 этажа

Бесчердачное покрытие

Ориентация главного фасада - западная

Подвал отапливаемый

Пол неутепленный по грунту

Расчетная температура внутреннего воздуха в помещениях здания 160С

Средняя температура наиболее холодного месяца: t=-240С

Относительная влажность наружного воздуха для самого холодного месяца: ?н=61%

Расчетная скорость ветра для холодного периода года: ?=7,6 м/с

Барометрическое давление 1010 ГПа

2. Описание и обоснование системы отопления

Принимаем независимое присоединение системы отопления к тепловой сети, так как оно обладает наибольшей гидравлической и тепловой устойчивостью.

Для двухэтажного магазина бытовой химии выбираем двухтрубную систему отопления. В связи с тем, что у нас есть торговые залы, разбиваем систему отопления на две самостоятельные системы. Из-за отсутствия чердака выбираем систему с нижней разводкой. Для отопления торгового зала с ленточным остеклением применяем конвекторы с низкой высотой. Система отопления, проходящая через подсобные помещения и склады, выбрана с попутным движением воды для снижения потерь давления из-за большого количества стояков.

Магистральные трубы проходят в подвале под потолком. Отопление подвального помещения происходит за счет обратной магистрали. Подающая магистраль изолирована по всей длине трубной изоляцией «Энергофлекс» толщиной 9мм. Уклон магистрального трубопровода составляет 0,003. Удаление воздуха производится автоматическимвоздухоотводчиком, устанавливаемом на верхней точке каждого стояка. Слив системы производится через спускные краны, расположенные в основаниях стояков и на коллекторах ИТП. Заполнение системы производится из обратной магистрали теплосети. В качестве запорной арматуры применяем кран шаровой Бологовского арматурного завода.

3. Тепловой пункт

3.1Тепловая потребность на отопление здания

Qзд=56495 Вт- из курсовой работы «Расчет микроклимата в помещении»

Qс=к* Qзд*в1*в2, где

К=1,03 - поправочный коэффициент, учитывающий (при определении тепловой мощности системы отопления в целом) дополнительные теплопотери, связанные с охлаждением теплоносителя в магистралях, проходящих в не отапливаемых помещениях при прокладке обоих магистралей в техподполье или подвале.

в1=1,04 - коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов за счет округления сверх расчетной величины, принимаемый по табл. 1, прил. 12 [2];

в2=1,02 - коэффициент учета расположения отопительных приборов около наружных ограждений по табл. 2, прил. 12 [2];

.Qс=1,03*56495*1,04*1,02=61727,792 Вт

3.2 Общий расход воды в системе отопления

Gот=Qс/(с*(tг-tо)), где

tг=900С - температура воды в подающей трубе системы отопления;

tо=650С - температураводы в обратной трубе системы отопления;

с=4189 кДж/кг0С - удельная теплоемкость воды.

Gот= 61727,792/ 4189*(90-65)=0,59 кг/с

3.3 Конструкция и состав теплового пункта

Конструкцией теплового пункта предусмотрены распределительный и сборный коллекторы теплосети (РКТС и СКТС) через которые греющая вода из теплосети подается наводоводянойкожухотрубный теплообменник.

Циркуляция теплоносителя в системе отопления здания осуществляется циркуляционным насосом (один рабочий и один резервный).Для экономии электроэнергии рационально применить насос с электронным регулированием частоты вращения электродвигателя.

3.4 Расчет кожухотрубного теплообменника

Расход воды для системы отопления из теплосети

Gтс=Qс/(с*(Т1-Т2)), где

Т1- температура воды в подающей трубе тепловой сети;

Т2- температура воды в обратной трубе тепловой сети.

Gтс=61727,792/4189*(150-70)=0,18 кг/с

Gот > Gтс

Площадь трубок теплообменника

fтр.ор.=Gтс/(стс*Wтр.ор.), где

с - плотность жидкости;

Wтр.ор=1 м/с - скорость жидкости

fтр=0,18/(920*1)=0,00019 м2

Площадь межтрубочная

fтр.м=Gот/(с*Wм.тр.ор)=0,59/(970*1)=0,000608 м2

По «Справочнику проектировщика монтаж внутренних сантехсистем» под ред. Староверова выбираем теплообменник ОСТ 34-588-68 Z-26 при:

fтр= 0,00062 м2

fтр.м= 0,00116 м2

Площадь трубки длиной 2 м

Fо=0,37 м2

Эквивалентный диаметр dэкв.= 0,0161 м

Коэффициент А=0,926

Число трубок z = 4.

Уточняем скорости по формуле

Wтр=Gтс/(с*fтр)=0,18/(920*0,00019)=1,029 м/с

Wм.тр=Gот/(с*fтр.м)=0,59/(970*0,000608)=1,001 м/с

Коэффициент теплообмена для трубного пространства

бтр=(1630+21Тср-0,048Тср2)*Wтр0,8/dтр0,2, где

Тср=(Т1+ Т2)/2=(150+70)/2=1100С

dтр=0,014 м - внутренний диаметр трубок

бтр=(1630+21*110-0,048*1102)*1,0290,8/0,0140,2=3359,2*1,023/0,425 = 8085,792

Коэффициент теплообмена для межтрубного пространства

бтр.м=(1630+21tср-0,048tср2)*Wтр.м0,8/dэкв0,2, где

tср=(tп+tо)/2=(90+65)/2=77,50С

бтр.м=(1630+21*77,5-0,048*77,52)*1,0010,8/0,01610,2=2969,2*1,0007/0,437 = 6799,264

Действительный коэффициент теплопередачи

К=м/(1/бтр.м+1/бтр.), где

м=0,85 - коэффициент , учитывающий накипь и загрязнение.

К=0,85/(1/8085,792+1/6799,264)= 3269,23 Вт/м2К

Площадь поверхности теплообменника

F= Qс/К ?tср, где

?tср ==((150 - 90) - (70 - 65))/lg((150 - 90)/(70 - 65)) = 50,97 0С

F = 61727,792/3269,23*50,97=0,370 м2

Количество трубок в теплообменнике

n= F/ Fо = 0,370/0,37 = 1 шт.

Потери давления в теплообменнике

?Рто=104А Wтр.м2n=104*0,926*1,0012*1=9278,52 Па

3.5 Расчет открытого расширительного бака

Расширительный бак предназначен для компенсации изменений объема воды и ограничения гидравлического давлений в системе водяного отопления при тепловой мощности системы до 6 МВт.

Полезный объем расширительного бака определяем по формуле:

отопление здание гидравлический теплообменник

Vпол = k*Vc, где

k - коэффициент зависящий от расчетной температуры горячей воды в системе отопления, принимаем k = 24;

Vc - объем воды в системе отопления.

Vc = ( Vтр. + Vт/о + Vпр. )*Qсо., где

Vтр. - объем воды в трубах

Vт/о - объем воды в теплообменнике

Vпр. - объем воды в приборах

Qсо. - тепловая нагрузка системы отопления, Qco. = 0,5 MВт

Vc = (6,9 + 0,21 + 0,69)*0,5 = 3,9 л.

Vпол = 24*3,9 = 93,6 л.

По табл. 33.5 [ ] принимаем расширительный бак А16В041.000- 01 с полезным объемом 102 л. И вместимостью до переливного патрубка 150 л.

Технические характеристики бака:

Диаметр - 570 мм.

Высота - 765 мм.

Масса - 40 кг.

3.6 Расчет грязевика

Выбор грязевика производится по диаметру магистрального трубопровода системы отопления, выходящего из теплообменника. Принимаем грязевик по данным СантехМонтажПроект dу=40, высотой H=159 мм, диаметром корпуса D=270 мм.

Скорость жидкости в грязевике

Wгр=G/с *H*D=0,59/920*0,159*0,27=0,014 м/с < 0,05м/с

3.7 Гидравлический расчет труб ИТП

Таблица 2.1

Таблица 2.2

3.8 Расчет циркуляционного насоса

?Рцн=1,1(?Ритп+?Роцк+?Рто), где

?Ритп=2280 Па - потери давления в трубах ИТП;

?Роцк=16358 Па - потери давления в трубах ГЦК;

?Рто=8508 Па - потери давления в теплообменнике.

?Рцн=1,1(2280+17168+8508)=30733 Па

Выбираем циркуляционный насос«Грундфосс» тип UPS 32-50 с электродвигателем мощностью N=0,07 кВт.

4. Гидравлический расчет центрального отопления

4.1 Гидравлический расчет по методу удельных линейных потерь давления ГЦК и ВЦК

Таблица 3.1

Ведомость КМС
№ участка	Наименование и характеристика КМС	ж
1	выход из РК	1,6
	шаровой кран Ду 32	0,11
	отвод 90 Ду 32	0,5
	отвод 90 Ду 32	0,5
	?ж	2,71
2	шаровой кран Ду 25	0,12
	тройник на разделение потока G=675/1291=0,52	6
	отвод 90 Ду 25	0,5
	?ж	6,62
3	отвод 90 Ду 20	0,6
	тройник проходной G=500/675=0,74	0,93
	?ж	1,53
4	тройник но ответвл. Разд. Потока G=227/626=0,36	1,6
	шаровой кран Ду 20	0,13
	?ж	1,73
5	конвектор	7,5
	шаровой кран Ду 15	0,26
	шаровой кран Ду 15	0,26
	тройник но ответвл. Разд. Потока G=44/192=0,23	1,6
	тройник но ответвл. соед. Потока G=44/192=0,23	1,5
	?ж	11,12
6	шаровой кран Ду 15	0,26
	тройник но ответвл. соед. Потока G=192/368=0,52	1,5
	?ж	1,76
7	тройник проходной G=368/446=0,82	0,84
	?ж	0,84
8	отвод 90 Ду 20	0,6
	тройник проходной G=446/465=0,96	0,7
	отвод 90 Ду 20	0,6
	отвод 90 Ду 20	0,6
	?ж	2,5
9	тройник проходной G=465/572=0,81	0,87
	отвод 90 Ду 20	0,6
	?ж	1,47
10	тройник проходной G=572/675=0,85	0,81
	?ж	0,81
11	шаровой кран Ду25	0,12
	тройник на соед. Потока G=675/1291=0,53	4,9
	?ж	5,02
12	вход в СК	1,5
	отвод 90 Ду 32	0,5
	отвод 90 Ду 32	0,5
	?ж	2,5
13	тройник проходной G=149/192=0,78	0,9
	?ж	0,9
14	конвектор	7,5
	шаровой кран Ду 15	0,26
	шаровой кран Ду 15	0,26
	тройник но ответвл. Разд. Потока G=57/149=0,38	1,6
	тройник но ответвл. соед. Потока G=57/149=0,38	1,5
	?ж	11,12
15	тройник проходной G=149/192=0,78	0,9
	?ж	0,9
16	тройник проходной G=91/149=0,61	1,61
	конвектор	7,5
	шаровой кран Ду 15	0,26
	шаровой кран Ду 15	0,26
	отвод 90 Ду 15	0,8
	отвод 90 Ду 15	0,8
	тройник проходной G=91/149=0,61	1,61
	?ж	12,84
17	тройник на ответвление разд потока G=175/675=0,3	1,6
	отвод 90 Ду 15	0,8
	?ж	2,4
18	конвектор	7,5
	шаровой кран Ду 15	0,26
	шаровой кран Ду 15	0,26
	тройник но ответвл. Разд. Потока G=39/175=0,22	1,6
	тройник на ответвл. соед. Потока G=39/175=0,22	1,5
	?ж	11,12
19	тройник но ответвл. соед. Потока G=175/675=0,26	1,5
	отвод 90 Ду 15	0,8
	?ж	2,3
20	конвектор	7,5
	шаровой кран Ду 15	0,26
	отвод 90 Ду 15	0,8
	тройник проходной G=137/175=0,78	0,9
	?ж	9,46
20а	шаровой кран Ду 15	0,26
	отвод 90 Ду 15	0,8
	тройник проходной G=137/175=0,78	0,9
	?ж	1,96
21	тройник проходной G=307/500=0,61	1,61
	?ж	1,61
22	тройник проходной G=229/307=0,74	0,93
	отвод 90 Ду 15	0,8
	отвод 90 Ду 15	0,8
	отвод 90 Ду 15	0,8
	?ж	3,33
23	тройник проходной G=210/229=0,91	0,76
	отвод 90 Ду 15	0,8
	?ж	1,56
24	тройник проходной G=102/210=0,48	2
	отвод 90 Ду 15	0,8
	?ж	2,8
25	тройник на разд потока G=51/102=0,5	6,3
	тройник на соед. потока G=51/102=0,5	5
	конвектор	7,5
	шаровой кран Ду 15	0,26
	шаровой кран Ду 15	0,26
	?ж	19,32
26	тройник но ответвл. соед. Потока G=102/572=0,2	1,5
	?ж	1,5
	ГЦК-2
1	выход из РК	1,6
	шаровой кран Ду 40	0,11
	отвод 90 Ду 40	0,4
	отвод 90 Ду 40	0,4
	?ж	2,51
2	тройник проходной G=2519/2589=1	2
	?ж	2
3	тройник на разделение потока G=1264/2519=0,5	6,3
	0твод 90 Ду32	0,5
	0твод 90 Ду32	0,5
	0твод 90 Ду32	0,5
	?ж	7,8
4	тройник проходной G=744/1264=0,6	4,15
	отвод 90 Ду 25	0,5
	?ж	4,65
5	тройник проходной G=209/744=0,3	12,5
	отвод 90 Ду 15	0,8
	отвод 90 Ду 15	0,8
	отвод 90 Ду 15	0,8
	?ж	14,9
6	тройник на разделение потока G=98/209=0,5	6,3
	шаровой кран Ду 15	0,26
	?ж	6,56
7	конвектор	7,5
	шаровой кран Ду 15	0,26
	шаровой кран Ду 15	0,26
	тройник на Разд. Потока G=49/98=0,5	6,3
	тройник на соед. Потока G=49/98=0,5	5
	?ж	19,32
8	шаровой кран Ду 15	0,26
	крестовина на проходе при слиянии потоков G=0,5	3,6
	?ж	3,86
9	отвод 90 Ду 15	0,8
	отвод 90 Ду 15	0,8
	отвод 90 Ду 15	0,8
	отвод 90 Ду 15	0,8
	тройник проходной G=209/744=0,3	-2,66
	?ж	0,54
10	тройник проходной G=744/1264=0,6	2,3
	отвод 90 Ду 25	0,5
	?ж	2,8
11	тройник на слияние потока G=1264/2519=0,5	5
	0твод 90 Ду32	0,5
	0твод 90 Ду32	0,5
	0твод 90 Ду32	0,5
	?ж	6,5
12	тройник проходной G=2519/2589=1	1
	?ж	1
13	вход в СК	1,5
	отвод 90 Ду 40	0,4
	отвод 90 Ду 40	0,4
	?ж	2,3

Размещено на http://www.allbest.ru/

Результаты гидравлического расчета системы отопления

Таблица 3.2

Данные по схеме ГЦК		Принято
№ участка	Тепловая нагрузка участка Q, Вт	Расход воды на участке G, кг/ч	Длина участка l, м	Диаметр условного прохода Ду, мм	Скорость движения воды w, м/с	Потери давления на трение	Сумма коэфф. местного сопротивления ?ж	Потери давления на местные сопротивл. Pg, Па	Потери давления на местные опротивл. Z=?ж *Pg , Па	Сумма потерь давлений R*l + Z, Па
						на 1 м R, Па/м	по длине участка R*l,Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
				ГЦК-1 стояк 14 1 этаж
1	45020	1291	16,5	32	0,36	61	1007	2,71	63,3	172	1178
2	23554	675	19,7	25	0,33	75	1478	6,62	53,2	352	1830
3	17428	500	8,6	25	0,24	47	404	1,53	78,2	120	524
4	6709	192	0,6	15	0,29	120	72	1,73	41,1	71	143
5	1520	44	2,8	15	0,07	5,5	15	11,12	2,39	27	42
6	6709	192	0,6	20	0,15	25	15	1,76	11,7	21	36
7	12835	368	2,1	25	0,18	24	50	0,84	16,7	14	64
8	15564	446	11,25	25	0,22	35	394	2,5	63,3	158	552
9	16214	465	8,2	25	0,23	37	303	1,47	47	69	372
10	19964	572	12,4	25	0,28	55	682	0,81	103	83	765
11	23554	675	11,4	25	0,33	75	855	5,02	53,2	267	1122
12	45020	1291	4,1	32	0,36	61	250	2,5	63,3	158	408
			98,25				5515			1461	7037
				стояк 14 2 этаж
13	5189	149	4,3	15	0,22	70	301	0,9	23,7	21,3	322,3
14	2000	57	1,4	15	0,08	12	16,8	11,12	3,13	34,8	51,6
15	5189	149	4,3	20	0,12	15,5	66,65	0,9	7,04	6,3	73,0
			10							62,4	446,9
?Р=42+0,4*9,8*4,3*0,64*(95-65)=366,6 Па
невязка=100%*(366,6-446,9)/366,6 =4,4%<10%
				стояк 14 3 этаж
16	3183	91	10,6	15	0,13	28	296,8	12,87	8,26	106,3	403,1
?Р=51,6+0,4*9,8*4,3*0,64*(95-65)= Па
невязка=100%*(375-403,1)/375=7,4%<10%
				ВЦК ст13 1 этаж
17	6126	175	3,5	15	0,255	95	332,5	2,4	31,8	76	409
18	1364	39	4,4	15	0,06	4	17,6	11,12	1,76	19,6	37,2
19	6126	175	11,8	20	0,14	21	248	2,3	9,58	23	271
			19,7				598,1			118,6	717
?Р=?( R*l + Z)(3-6 уч)	1538,6
невязка=100%*(745-717)/745=3,8<15%
				ст 13 2этаж
20	4762	137	6,6	20	0,11	13	85,8	9,46	5,91	55,9	141,7
20а	4762	137	6,6	15	0,2	61	402,6	1,96	19,6	38,4	441,0
			13,2				488,4			55,9	582,7
?Р=37,2+0,4*9,8*4,3*0,64*(95-65)=360,8 Па
невязка=100%*(360,8-581,4)/360,8 =15% >10%
регулируем краном "Данфосс"
				ВЦК ст 18
21	10719	307	2,1	20	0,25	60	126	1,61	103	166	292
22	7990	229	11,25	20	0,18	34	383	3,33	54,9	183	565
23	7320	210	8,2	20	0,17	29	238	1,56	47	73	311
24	3560	102	17,5	15	0,15	35	613	2,8	11,7	33	645
25	1796	51	3,8	15	0,075	8	30	19,32	2,75	53	84
26	3560	102	5,1	15	0,15	35	179	1,5	11,7	18	196
			47,95				1568			525	2093
?Р=?( R*l + Z)(4-10уч)= 5535,5
невязка=100%*(5535,5-4846)/5535,5= 12,5% <15%
					ГЦК-2
1"	90305	2589	8,5	40	0,55	118	1003	2,51	148	371	1374
2"	87880	2519	4,7	40	0,54	112	526,4	2	142	284	810
3"	44086	1264	24,7	32	0,35	59	1457,3	7,8	60	468	1925
4"	25951	744	3,2	25	0,36	91	291,2	4,65	63,3	294	586
5"	7308	209	14,1	20	0,17	29	408,9	14,9	14,1	210	619
6"	3406	98	0,7	15	0,14	32	22,4	6,56	9,58	63	85
7"	1703	49	1,2	15	0,07	7,5	9	19,32	2,39	46	55
8"	3406	98	3,8	15	0,14	32	121,6	3,86	9,58	37	159
9"	7308	209	14,5	20	0,17	20	290	0,54	14,1	8	298
10"	25951	744	3,2	25	0,36	91	291,2	2,8	63,3	177	468
11"	44086	1264	24,7	32	0,35	59	1457,3	6,5	60	390	1847
12"	87880	2519	4,7	40	0,54	112	526,4	1	142	142	668
13"	90305	2589	8,5	40	0,55	118	1003	2,3	148	340	1343
			116,5				7407,7			2831	10239

4.3 Расчет отопительных приборов

Расчет отопительного прибора в помещении 113.

Тепловой поток прибора, приведенный к нормированным условиям

Qпрну=Qпрр/(bШ1ц1 ц2), где

Qпрр- расчетный тепловой поток прибора;

b=1 - коэффициент, зависящий от атмосферного давления табл. 5.2.(4) «Рекомендации по применению стальных настенных отопительных конвекторов с кожухом Универсал ТБ, Универсал ТБ-С, Сантехпром Авто и Сантехпром Авто С» Федеральное государственное унитарное предприятие «НИИсантехники» Москва 2006г

ц1 =0,818 -коэффициент, учитывающий изменение теплового потока отопительного при отличии расчетного температурного напора от нормального (по табл 5.3);

ц2=0,91 -коэффициент, учитывающий изменение теплового потока отопительного при отличии расчетного массного расхода от нормального по табл 5.4(4);

Ш1 =1-0,002?t -коэффициент, учитывающий уменьшение теплового потока при движение теплоносителя снизу-вверх;

Ш1 =1-0,002*60,3=0,88;

Qпрр= Qпом -0,9*Qтр,где

Qтр - полезный тепловой поток от труб;

Qтр=qгlг+qвlв,

qг и qв - тепловые потоки 1м открыто проложенных соответственно горизонтальных и вертикальных труб по приложению 3 (4);

?tср= tср - tв - средний температурный напор;

tср=(tо+tг)/2 - ?tм - средняя температура теплоносителя

?tм - потери температуры теплоносителя на обогрев обратной магистралью подвала;

?tм=(tо-tг)*Qподв/Qзд

?tм=(95-65)*7910/129443=1,7 ?C

tср=(95+65)/2-1,7=78,3 ?C

Qтр=4,4*63+8*59=701 Вт

Qпрр=1364-701=733 Вт

Qпрну=733/1*0,818*0,91*0,88=1119 Вт

По табл. 2.9. выбираем конвектор «Сантехпром мини» КСК20-1,127К.

Таблица 3.3

№ помещ.	Расчетные тепло потери Q, Вт	Расход воды в приборе G, кг/ч	Температура t,?C	Расчетная разность температур ?t,?C	Теплоотдача	Номин. расч. тепловой поток прибора Qну, Вт	Принято
			Средняя теплонос. tср	помещ. tв		труб Qтр, Вт	приборов Qпр, Вт		Номин. тепловой поток прибора Qну, Вт	Марка прибора
113	1364	39,1	78,3	18	60,3	701	733	1119	1127	КСК 20-1,127К
108	1520	43,6	78,3	16	62,3	689	900	1322	1348	КСК 20-1,348 КА
206	4762	34,1	78,3	16	62,3	313	909	1335	1353	КСК 20-1,353КА
210	2000	57,3	78,3	16	62,3	596	1464	2150	2206	КСК 20-2,206КА
202	1796	25,8	78,3	16	62,3	113	797	1170	1226	КСК 20-1,126КА
302	3189	45,7	78,3	13	65,3	119	1487	2210	2206	КСК 20-2,206КА

Размещено на http://www.allbest.ru/

Список литературы

А.Н.СканавиЛ.М.Махов. Отопление.издательство АСВ. Москва 2008.

Внутренние санитарно-технические устройства.В3 ч. Ч.1/ Отопление/ под ред.И.Г.Староверова изд. 4-е перераб. И доп. М.Стройиздат, 1990

Монтаж внутренних санитарно-технические устройств./ под ред.И.Г.Староверова изд. 3-е перераб. И доп. М.Стройиздат, 1984

Рекомендации по применению стальных настенных отопительных конвекторов с кожухом Универсал ТБ, Универсал ТБ-С, Сантехпром Авто и Сантехпром Авто С» Федеральное государственное унитарное предприятие «НИИсантехники» Москва 2006г

Размещено на Allbest.ru